TWI552984B

TWI552984B - 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-tertiary butanol

Info

Publication number: TWI552984B
Application number: TW104109822A
Authority: TW
Inventors: Junji Murakawa; Shinya Akiba; Ryo Nadano
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 2014-03-26
Filing date: 2015-03-26
Publication date: 2016-10-11
Also published as: JP2015193589A; WO2015146553A1; TW201544492A

Description

1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁醇之製造方法

本發明係關於一種作為醫農藥中間物或電子材料用溶劑有用之化合物即1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁醇之製造方法。

利用氟原子所具有之陰電性或電子吸引效果等特徵，而含氟有機化合物具有撥水性、透明性、低介電性、特異之生理活性、偽擬效應等特徵。因此，於尖端材料領域及醫農藥中間物等領域進行活躍之研究開發。

下述式(1)所表示之1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁醇(簡稱：HFTB)係作為醫農藥中間物或電子材料用溶劑有用之化合物，迄今為止亦報告有合成例或利用例(例如，專利文獻1及2、非專利文獻1~4等)。

作為合成例之一，已知如下方法：於二乙醚或四氫呋喃(簡稱：THF)等極性溶劑中，由下述式(2)所表示之1,1,1,3,3,3-六氟丙酮(簡稱：HFA)及氯化甲基鎂獲得HFTB(專利文獻1、非專利文獻1)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2002-88025號公報

[專利文獻2]日本專利特開昭61-291533號公報

[非專利文獻]

[非專利文獻1]Journal fuer Praktische Chemie/Chemiker-Zeitung (1997), 339 (5), 479-481

[非專利文獻2]Huagong Shenchan Yu Jishu (2007), 14 (3), 1-3

[非專利文獻3]izevestiya Akademii Nauk SSSR, Seriya Khimicheskaya (1960), 686-92

[非專利文獻4]e-EROS Encyclopedia of Regents for Organic Synthesis (2005), 15. OCT.

如上所述，已知數種製造HFTB之方法，但HFTB會與用作反應溶劑之二乙醚共沸。因此，難以藉由蒸餾自包含HFTB及二乙醚之共沸混合物獲得高純度之HFTB。又，如本說明書中所揭示，除二乙醚以外，四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、二乙氧基甲烷及二甲氧基甲烷亦會與HFTB形成共沸混合物或類共沸混合物。因此，已明瞭：難以藉由蒸餾自包含HFTB及上述醚系溶劑之混合物系獲得高純度之HFTB。

本發明之目的在於提供一種自包含HFTB及上述醚系溶劑之混合物系有效率地製造HFTB之方法。

本發明者等人為了解決上述課題而進行銳意研究。結果發現：藉由使包含HFTB、與選自由二乙醚、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃(簡稱：2-MeTHF)、二乙氧基甲烷及二甲氧基甲烷所組成之群中之1種以上醚系溶劑的混合物與鹼金屬鹼接觸而獲得的、自HFTB轉換而來之 HFTB之鹼金屬鹽(1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁氧基鹼金屬鹽)容易與該醚系溶劑分離。繼而，使與上述醚系溶劑分離後之HFTB之鹼金屬鹽與酸接觸而製造HFTB，從而完成本發明。

即，本發明包括以下發明1至發明14。

[發明1]

一種製造式(1)所表示之1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁醇之方法，其特徵在於：至少包括以下第1步驟至第3步驟。

第1步驟：使至少包括式(1)所表示之1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁醇、與選自由二乙醚、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、二乙氧基甲烷及二甲氧基甲烷所組成之群中之1種以上醚系溶劑的第一混合物與鹼金屬鹼接觸，而獲得至少包含1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁氧基鹼金屬鹽及該醚系溶劑之第二混合物之步驟。

第2步驟：自藉由第1步驟而獲得之第二混合物將醚系溶劑分離之步驟。

第3步驟：使第2步驟後之第二混合物與酸接觸，而獲得式(1)所表示之1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁醇之步驟。

[發明2]

如發明1之方法，其特徵在於：1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁氧基鹼金屬鹽係通式(3)所表示之化合物。

(式中，Y表示鹼金屬原子)

[發明3]

如發明2之方法，其特徵在於：通式(3)中之Y為鋰原子、鈉原子或鉀原子。

[發明4]

如發明2或發明3之方法，其特徵在於：通式(3)中之Y為鈉原子或鉀原子。

[發明5]

如發明1之方法，其特徵在於：鹼金屬鹼為選自由鹼金屬氫氧化物、鹼金屬氫化物及鹼金屬碳酸鹽所組成之群中之1種以上。

[發明6]

如發明5之方法，其特徵在於：鹼金屬鹼為選自由氫氧化鋰、氫氧化鈉及氫氧化鉀所組成之群中之1種以上。

[發明7]

如發明5或發明6之方法，其特徵在於：鹼金屬鹼為氫氧化鈉或氫氧化鉀。

[發明8]

如發明1至發明7中任一項之方法，其特徵在於：上述第2步驟後之第二混合物中所包含之醚系溶劑之殘留量相對於該1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁氧基鹼金屬鹽為5質量%以下。

[發明9]

如發明1至發明8中任一項之方法，其特徵在於：藉由10℃以上且50℃以下之溫度下之第二混合物之蒸餾而進行上述第2步驟。

[發明10]

如發明1至發明9中任一項之方法，其特徵在於：藉由1kPa以上且5kPa以下之壓力下之第二混合物之蒸餾而進行上述第2步驟。

[發明11]

如發明1至發明10中任一項之方法，其特徵在於：於上述第3步驟中，使用之酸為通式(4)所表示之羧酸、或選自由鹽酸、硫酸、硝酸及磷酸所組成之群中之1種以上無機酸。

[化5]R¹COOH (4)

(式中，R¹表示氫原子或碳數3~6之環狀、碳數1~6之直鏈狀或碳數3~6之支鏈狀之烴基)

[發明12]

如發明11之方法，其特徵在於：R¹為甲基。

[發明13]

如發明1至發明12中任一項之方法，其特徵在於：進一步對藉由第3步驟而獲得之1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁醇進行精製。

[發明14]

如發明1至發明13中任一項之方法，其特徵在於：作為上述第一混合物，使用如下反應混合物：藉由於上述醚系溶劑存在下，使1,1,1,3,3,3-六氟丙酮與鹵化甲基鎂或甲基鋰發生反應而獲得反應溶液，繼而使該反應溶液與酸接觸而獲得反應混合物。

於本說明書中，有時將選自由二乙醚、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、二乙氧基甲烷及二甲氧基甲烷所組成之群中之1種以上醚系溶劑簡稱為「醚系溶劑」。

根據本發明，可自包含HFTB、與選自由二乙醚、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、二乙氧基甲烷及二甲氧基甲烷所組成之群中之1種以上醚系溶劑之混合物系有效率地製造HFTB。

以下，對構成本發明之各要素進行說明。應理解，本發明不限定於以下實施形態，於不脫離本發明之主旨之範圍內基於業者之通常之知識對以下實施形態適當加以變更、改良而成者亦包含於本發明之範圍。

<第1步驟>

首先，對第1步驟進行說明。第1步驟中，使至少包含式(1)所表示之1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁醇(簡稱：HFTB)、與選自由二乙醚、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、二乙氧基甲烷及二甲氧基甲烷所組成之群中之1種以上醚系溶劑的第一混合物與鹼金屬鹼接觸，而獲得至少包含通式(3)所表示之1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁氧基鹼金屬鹽[有時稱作「HFTB鹼金屬鹽(3)」，以下相同]及該醚系溶劑之第二混合物。

第1步驟中所使用之第一混合物中，至少包含HFTB及醚系溶劑。第一混合物可使用以任何過程而獲得者，只要為不阻礙本步驟及下述之第2步驟、第3步驟之實施者，亦可包含副成分。

例如，根據第一混合物中所包含之HFTB之製備方法，亦有1,1,1,3,3,3-六氟丙酮、甲基鋰、丁基鋰、鎂之鹵化物(此處，所謂鹵化物，係指氟化物、氯化物、溴化物或碘化物)、甲烷、己烷、乙酸乙酯、二丁醚等作為上述副成分混入第一混合物之情形，但只要為不阻礙本步驟及下述之第2步驟、第3步驟實施之程度之含量，則無需刻意去除該等副成分即可供於第1步驟。當然，亦可刻意地將該等副成分添加於第一混合物而供於第1步驟。

第一混合物之獲取方法或製備方法並無特別限定。作為其一例，可將藉由如下方式而獲得之反應混合物用作第一混合物，即，於醚系溶劑存在下，使1,1,1,3,3,3-六氟丙酮(簡稱：HFA)與鹵化甲基鎂(此處，所謂鹵化物，係指氟化物、氯化物、溴化物或碘化物)或甲基鋰發生反應而獲得反應溶液，繼而，使該反應溶液與酸接觸而獲得反應混合物。此處，鹵化甲基鎂或甲基鋰之使用量並無特別限定。鹵化甲基鎂或甲基鋰之使用量基本上相對於HFA 1當量為1當量，但亦可為相對於HFA 1莫耳為0.1莫耳以上且10莫耳以下，較佳為0.9莫耳以上且2莫耳以下，特佳為1.1莫耳以上且1.2莫耳以下。反應溫度並無特別限定，可為-78℃以上且+80℃以下，較佳為-20℃以上且+50℃以下，特佳為0℃以上且20℃以下。反應時間並無特別限定，可為1小時以上且24小時以內，較佳為2小時以上且8小時以內，特佳為3小時以上且6小時以內。若為1小時以上，則可容易地控制反應溫度，若為24小時以內，則可使反應有效率地進行。又，上述酸之種類並無特別限定，可使用與作為下述第3步驟中所使用之酸而說明之酸相同種類者。使上述反應溶液與上述酸接觸時之溫度並無特別限定，可為-78℃以上且+80℃以下，較佳為-20℃以上且+50℃以下，特佳為0℃以上且30℃以下。又，接觸時間並無特別限定，可為10分鐘以上且4小時以內，較佳為30分鐘以上且3小時以內，特佳為45分鐘以上且2小時以內。若為10分鐘以上，則可容易地控制反應溶液與酸之接觸溫度，若為4小時以內，則可有效率地獲得反應混合物。又，使上述反應溶液與上述酸接觸時，亦可使用水。於使用水之情形時，較佳為將伴有上述反應混合物中所包含之反應原料或反應副生成物等雜質之水層自有機層去除，而將該有機層用作第一混合物。

第1步驟中所使用之HFTB與醚系溶劑形成共沸混合物或類共沸混合物而難以相互分離。再者，類共沸混合物之用語係指如共沸混合物般表現之組合物，即，於沸騰或蒸發中形成之蒸氣之組成與原來之液體之組成相同或實質上相同。液體之組成即便因沸騰或蒸發而發生變化，亦為最小或可忽視之程度之變化。其與在沸騰或蒸發中液體之組成出現相當程度之變化的非類共沸混合物之組合物形成對比。

第1步驟中所使用之第一混合物中，HFTB與醚系溶劑之組成比並無特別限定。相對於第1混合物中所包含之HFTB 1莫耳，醚系溶劑可為0.1莫耳以上且20莫耳以下，較佳為3莫耳以上且10莫耳以下，特佳為5莫耳以上且7莫耳以下。若為0.1莫耳以上，則可抑制目標物之產率之降低，若為20莫耳以下，則反應後之後處理較為容易，亦較經濟。

於在第1步驟中未充分地將HFTB轉換為HFTB鹼金屬鹽(3)之情形時，有未反應之HFTB殘留於反應系中之情形。於未反應之HFTB殘留之情形時，HFTB依然難以與該醚系溶劑分離。因此，於下述第2步驟中，HFTB亦與上述醚系溶劑一併自包含HFTB鹼金屬鹽(3)之第二混合物分離，因此，結果，本發明中之HFTB之生產性降低。因此，有效率地將HFTB轉換為HFTB鹼金屬鹽(3)較為重要。以下，說明用以有效率地將HFTB轉換為HFTB鹼金屬鹽(3)之方法。

第1步驟中，藉由使第一混合物與鹼金屬鹼接觸，而使第一混合物中所包含之HFTB與鹼金屬鹼反應，從而將該HFTB轉換為HFTB鹼金屬鹽(3)。

第1步驟中所使用之鹼金屬鹼之種類並無特別限定，可使用具有鹼金屬之無機鹼化合物或有機鹼化合物。其中，可較佳地使用選自由鹼金屬氫氧化物、鹼金屬氫化物及鹼金屬碳酸鹽所組成之群中之1種以上。該鹼金屬鹼中之鹼金屬之種類並無特別限定，於工業化製造方面而言，較佳為鋰、鈉及鉀。作為鹼金屬氫氧化物，具體而言，可列舉氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀等，作為鹼金屬氫化物，具體而言，可列舉氫化鋰、氫化鈉、氫化鉀等，作為鹼金屬碳酸鹽，具體而言，可列舉碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀等。該等中，就所獲得之HFTB鹼金屬鹽(3)之熱穩定性優異、與醚系溶劑之分離較為容易而言，較佳為鹼金屬為鈉原子或鉀原子之鹼化合物、即氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫化鈉、氫化鉀、碳酸鈉及碳酸鉀。又，為了顯示出對於水較高之溶解度而所需之反應順利地進行，尤其較佳為氫氧化鈉及氫氧化鉀，進而較佳為氫氧化鉀。該等鹼金屬鹼既可單獨使用，亦可併用複數種。HFTB鹼金屬鹽(3)之通式(3)中之Y來自第1步驟中所使用之鹼金屬鹼之鹼金屬原子。

關於第1步驟中之鹼金屬鹼之使用量，只要第一混合物中所包含之HFTB轉換為HFTB鹼金屬鹽(3)，則並無特別限定。鹼金屬鹼之使用量基本上相對於第一混合物中所包含之HFTB 1當量為1當量，亦可為0.1當量以上且10當量以下，較佳為0.9當量以上且2當量以下，特佳為1.0當量以上且1.5當量以下。於未達0.1當量之情形時，有目標物之產率降低之情形，於超過10當量之情形時，由於未參與反應之鹼金屬鹼變多而有反應後之後處理變得繁雜之情形，經濟性方面亦造成浪費。若以莫耳換算表示鹼金屬鹼之使用量，則於如鹼金屬氫氧化物或鹼金屬氫化物般包含1個鹼金屬原子作為構成成分之鹼金屬鹼之情形時，相對於HFTB 1莫耳，可為0.1莫耳以上且10莫耳以下，較佳為0.9莫耳以上且2莫耳以下，特佳為1.0莫耳以上且1.5莫耳以下。於如鹼金屬碳酸鹽般包含2個鹼金屬原子作為構成成分之鹼金屬鹼之情形時，相對於HFTB 1莫耳，可為0.05莫耳以上且5莫耳以下，較佳為0.45莫耳以上且1莫耳以下，特佳為0.50莫耳以上且0.75莫耳以下。

可使第1步驟中所使用之鹼金屬鹼與第一混合物直接接觸，但就反應效率之觀點而言，較佳為以鹼金屬鹼之水溶液之形式與第一混合物接觸。此時之上述鹼金屬鹼之水溶液中鹼金屬鹼之濃度並無特別限定。就反應效率、反應後之後處理、經濟性之觀點而言，較佳為30質量%以上且50質量%以下。

於第1步驟中進而亦可使用反應溶劑。於使用反應溶劑之情形時，其種類只要為所使用之反應原料、目標物可溶且不阻礙所需之反應者，則無特別限定。具體而言，可使用二烷等環式醚類、或二異丙醚、甲基-三級丁醚、二丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二丁醚等鏈狀醚類、或二甲苯、甲苯等芳香族系溶劑、氟氯碳化物、氫氟氯碳化物、全氟化合物等氟系溶劑等。該等溶劑既可單獨使用，亦可混合2種以上而使用。

於在第1步驟中使用反應溶劑之情形時，其使用量相對於第1混合物中所包含之HFTB為1質量%以上且1000質量%以下即可。其中，較佳為30質量%以上且500質量%以下，特佳為50質量%以上且200質量%以下。

第1步驟中之反應溫度為-78℃以上且+80℃以下即可。其中，較佳為-20℃以上且+50℃以下，特佳為0℃以上且30℃以下。

第1步驟不僅可以分批型反應進行，亦可以連續型反應進行。

藉由第1步驟而獲得之第二混合物中，除HFTB鹼金屬鹽(3)以外，亦可包含第一混合物中所包含之醚系溶劑。此外，有時包含未反應原料、上述反應溶劑等。

藉由第1步驟而獲得之第二混合物可不經特別處理而直接供於第2步驟。

<第2步驟>

繼而，對第2步驟進行說明。第2步驟中，自藉由第1步驟而獲得之第二混合物將醚系溶劑分離。

自第二混合物將醚系溶劑分離之方法並無特別限定。例如，可採用蒸餾等通常之分離操作。亦有分離後之第二混合物中包含無法完全分離之醚系溶劑之情形，但上述分離後之第二混合物中所包含之醚系溶劑之殘留量相對於上述分離後之第二混合物中所包含之HFTB鹼金屬鹽(3)較佳為5質量%以下，進而較佳為1質量%以下。

第2步驟中之醚系溶劑之分離較佳為藉由蒸餾而進行。進行蒸餾之情形時，操作溫度取決於操作壓力，但作為下限通常為0℃以上即可，較佳為10℃以上，特佳為30℃以上。作為上限，通常為80℃以下即可，就HFTB難以自HFTB鹼金屬鹽(3)釋出而言，較佳為50℃以下。該等中，較佳為10℃以上且50℃以下，特佳為30℃以上且50℃以下。又，該蒸餾操作中之壓力為1kPa以上且80kPa以下即可。其中，較佳為1kPa以上且40kPa以下，特佳為1kPa以上且5kPa以下。藉由於此種溫度範圍且此種壓力範圍下進行蒸餾，可有效率地將醚系溶劑自第二混合物分離，藉由歷經接下來之第3步驟，可有效率地獲得HFTB。

上述蒸餾操作中所使用之蒸餾裝置並無特別限定。例如，可使用蒸發器或蒸餾塔等。蒸餾塔之形式並無特別限制。可使用填充塔、層板塔等通常所使用之蒸餾塔。進而，亦可使用兼具層板部分與填充有填充物之部分之層板-填充混合塔方式者。作為填充於填充塔之填充物，例如可使用拉西環、鮑爾環、Tellerette(註冊商標)等既有者。

上述蒸餾操作既可以連續式進行，亦可以批次式進行。

例示第2步驟中之蒸餾操作之較佳態樣之一例。首先，將包含HFTB鹼金屬鹽(3)與醚系溶劑之混合溶液(第二混合物)投入具備蒸餾裝置之容器。繼而，一面進行加熱直至容器內溫度成為40℃以上且50℃以下，一面緩慢地進行減壓直至壓力成為10kPa以上且20kPa以下，將醚系溶劑自混合溶液蒸餾去除。若醚系溶劑之蒸餾去除進展，則有HFTB鹼金屬鹽(3)自混合溶液中析出而變得難以處理之情形。於該情形時，可藉由添加水而將析出之HFTB鹼金屬鹽(3)溶解，而變得容易處理。此時，水之添加量並無特別限定，但相對於HFTB鹼金屬鹽(3)之質量，可為50質量%以上且1000質量%以下，較佳為50質量%以上且500質量%以下，特佳為50質量%以上且300質量%以下。以最終上述容器內之溫度成為約50℃、壓力成為約2kPa之方式進行調節。蒸餾操作之終點係藉由對殘留於容器內之混合溶液進行採樣並進行氣相層析法等之定量分析而決定。較佳為，持續蒸餾直至此時之分析結果為上述醚系溶劑相對於HFTB鹼金屬鹽(3)之質量成為5質量%以下、更佳為1質量%以下。

<第3步驟>

繼而，對第3步驟進行說明。第3步驟中，使藉由第2步驟將醚系溶劑分離後之第二混合物與酸接觸，利用酸將第二混合物中所包含之HFTB鹼金屬鹽(3)中和而轉換為HFTB。

第3步驟中所使用之酸並無特別限定。具體而言，例如，較佳為使用下述通式(4)所表示之羧酸、或選自由鹽酸、硫酸、硝酸及磷酸所組成之群中之1種以上無機酸。

[化6]R¹COOH (4)

作為該羧酸，具體而言，可列舉：乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸等直鏈狀之羧酸、或2-甲基戊酸、3-甲基戊酸、2,2-二甲基丁酸、2,3-二甲基丁酸、3,3-二甲基丁酸、2-乙基丁酸、特戊酸、氫白芷酸、異戊酸、異丁酸等具有支鏈之羧酸、或甲酸等。該等羧酸可藉由公知之方法合成，此外，亦可作為試劑容易地獲取。其中，特佳為乙酸。該等羧酸或無機酸既可單獨使用，亦可併用2種以上。

第3步驟中之酸之使用量基本上相對於第1步驟中所使用之鹼金屬鹼1當量為1當量，但亦可相對於上述鹼金屬鹼1莫耳為0.1莫耳以上且2莫耳以下，較佳為0.9莫耳以上且2莫耳以下，特佳為1.0莫耳以上且1.5莫耳以下。於未達0.1莫耳之情形時，有中和變得不充分而目標物之產率降低之情況，於超過2莫耳之情形時，由於未參與反應之酸變多故而中和後之後處理變得繁雜，經濟性方面亦造成浪費。

使第3步驟中之HFTB鹼金屬鹽(3)與酸接觸時之溫度並無特別限定。可為0~100℃，較佳為0~50℃，特佳為0~30℃。

關於第3步驟後之後處理，可藉由採用有機合成中之通常之精製操作而獲得高純度之HFTB。作為該精製操作，例如可列舉精密蒸餾、藉由蒸發器進行之蒸餾去除、單蒸餾等，該等精製操作亦可組合而進行。雖然有時該HFTB中含有第1步驟、第2步驟中所使用之反應原料、反應溶劑、副反應生成物等，但於彼情形時，可藉由進一步實施精製操作而獲得更高純度之HFTB。

[實施例]

以下，列舉實施例而詳細地說明本發明。但是，本發明不限定於以下實施例。

[製備例1](甲基化劑：MeMgCl、溶劑：THF)

將2M濃度之MeMgCl/THF溶液198g(0.4莫耳)投入具備攪拌器、溫度計、壓力計、採樣管之SUS製1000mL高壓釜中，確認氣密。其後，以內溫不超過30℃之方式導入1,1,1,3,3,3-六氟丙酮60g(0.36莫耳)，導入結束後於室溫下反應1小時。繼而，於具備攪拌翼、溫度計、滴液漏斗之1000mL之四口玻璃燒瓶中，將乙酸26g(0.44莫耳)與水200g混合。以內溫不超過30℃之方式向其中滴加反應液，滴液結束後攪拌30分鐘。轉移至分液漏斗，分離為有機層與水層兩層，獲得220g有機層。利用19F-NMR對所獲得之包含THF作為成分之有機層進行定量，結果，該有機層中包含62g之HFTB，粗產率以導入之1,1,1,3,3,3-六氟丙酮為基準為95%。將該包含THF與HFTB之有機相稱作製備混合物1。

[製備例2](甲基化劑：甲基鋰、溶劑：二乙氧基甲烷)

使用3M濃度之甲基鋰/二乙氧基甲烷溶液132g(0.4莫耳)代替2M 濃度之MeMgCl/THF溶液198g(0.4莫耳)，除此以外，以與製備例1同樣之方法製備HFTB。其結果，獲得包含二乙氧基甲烷且包含58g之HFTB之製備混合物2。

[製備例3](甲基化劑：MeMgCl、溶劑：2-MeTHF)

使用2M濃度之MeMgCl/2-MeTHF溶液198g(0.4莫耳)代替2M濃度之MeMgCl/THF溶液198g(0.4莫耳)，除此以外，以與製備例1同樣之方法製備HFTB。其結果，獲得包含2-MeTHF且包含56g之HFTB之製備混合物3。

[製備例4](甲基化劑：甲基鋰、溶劑：二甲氧基甲烷)

使用3M濃度之甲基鋰/二甲氧基甲烷溶液132g(0.4莫耳)代替2M濃度之MeMgCl/THF溶液198g(0.4莫耳)，除此以外，以與製備例1同樣之方法製備HFTB。其結果，獲得包含二甲氧基甲烷且包含57g之HFTB之製備混合物4。

[實施例1](HFTB鉀鹽)

將藉由製備例1而製備之製備混合物1(220g)移至具備聚四氟乙烯被覆攪拌子、溫度計、滴液漏斗之300mL之四口玻璃燒瓶，以內溫不超過30℃之方式滴加50質量%氫氧化鉀水溶液[KOH：27g(0.48莫耳)]，滴液結束後攪拌30分鐘。將該反應液加熱至50℃，緩慢地進行減壓至2kPa，進行蒸餾去除直至THF成為1質量%以下，而獲得1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁氧基鉀(純度73%)。THF蒸餾去除結束後，以內溫不超過30℃之方式滴加乙酸29g(0.48莫耳)而將1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁氧基鉀中和。滴加結束後，緩慢地加熱至120℃，獲得煮出之餾分(72g)。藉由氣相層析法對該餾分進行分析，結果，作為目標物之HFTB為98 GC面積%，乙酸為0.1 GC面積%，THF為0.5 GC面積%，其他成分為1.4 GC面積%。又，利用¹⁹F-NMR進行定量，結果，於該餾分中包含58g之HFTB，粗產率為88%。對該粗HFTB進行精密蒸餾，獲得55g純度99.9%之HFTB。總產率為84%。

[實施例2]

使用硫酸24g(0.24莫耳)代替乙酸29g(0.48莫耳)，除此以外，以與實施例1同樣之方法實施反應。其結果，獲得50g純度99.9%之HFTB。總產率為76%。

[實施例3](HFTB鈉鹽)

使用50質量%氫氧化鈉水溶液[NaOH：19g(0.48莫耳)]代替50質量%氫氧化鉀水溶液[KOH：27g(0.48莫耳)]，除此以外，以與實施例1同樣之方法實施反應而獲得反應液。將該反應液加熱至50℃，緩慢地進行減壓至2kPa，進行蒸餾去除直至THF成為1質量%以下而獲得1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁氧基鈉(純度68%)。THF蒸餾去除結束後，以與實施例1同樣之方法進行中和、精製。其結果，獲得54g純度99.9%之HFTB。總產率為82%。

[實施例4](HFTB鋰鹽)

使用10質量%氫氧化鋰水溶液[LiOH：11g(0.48莫耳)]代替50質量%氫氧化鉀水溶液[KOH：27g(0.48莫耳)]，除此以外，以與實施例1同樣之方法實施反應而獲得反應液。將該反應液加熱至50℃，緩慢地進行減壓至2kPa，進行蒸餾去除直至THF成為1質量%以下而獲得1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁氧基鋰(純度83%)。THF蒸餾去除結束後，以與實施例1同樣之方法進行中和、精製。其結果，獲得46g純度99.9%之HFTB。總產率為70%。

[實施例5]

使用藉由製備例2而製備之製備混合物2代替藉由製備例1而製備之製備混合物1，除此以外，以與實施例1同樣之方法實施反應。其結果，獲得46g純度99.9%之HFTB。總產率為70%。

[比較例1]

以理論板數10板對藉由製備例1而製備之製備混合物1進行精密蒸餾，結果，過剩地含有之THF(120g)於蒸氣溫度66℃下餾出後，於蒸氣溫度95℃下HFTB與THF之共沸混合物餾出(75g)。利用氣相層析法對該餾分進行分析，結果，作為目標物之HFTB為41 GC面積%，THF為58 GC面積%。以同樣之方式對此時蒸餾釜中之液體進行分析，結果，HFTB為41 GC面積%，THF為58 GC面積%。該等組成至餾出結束為止未發生變化，無法獲得高純度之HFTB。

[比較例2]

使用藉由製備例2而製備之製備混合物2代替藉由製備例1而製備之製備混合物1，除此以外，藉由與比較例1同樣之操作進行精密蒸餾。其結果，共沸混合物於蒸氣溫度94℃下餾出。利用氣相層析法對該餾分進行分析，結果，作為目標物之HFTB為29 GC面積%，二乙氧基甲烷為70 GC面積%。以同樣之方式對此時蒸餾釜中之液體進行分析，結果，HFTB為29 GC面積%，二乙氧基甲烷為70 GC面積%。該等組成至餾出結束為止未發生變化，無法獲得高純度之HFTB。

[比較例3]

使用藉由製備例3而製備之製備混合物3代替藉由製備例1而製備之製備混合物1，除此以外，藉由與比較例1同樣之操作進行精密蒸餾。其結果，共沸混合物於蒸氣溫度99℃下餾出。利用氣相層析法對該餾分進行分析，結果，作為目標物之HFTB為33 GC面積%，2-MeTHF為66 GC面積%。以同樣之方式對此時蒸餾釜中之液體進行分析，結果，HFTB為33 GC面積%，2-MeTHF為66 GC面積%。該等組成至餾出結束為止未發生變化，無法獲得高純度之HFTB。

[比較例4]

使用藉由製備例4而製備之製備混合物4代替藉由製備例1而製備之製備混合物1，除此以外，藉由與比較例1同樣之操作進行精密蒸餾。其結果，共沸混合物於蒸氣溫度78℃下餾出。利用氣相層析法對該餾分進行分析，結果，作為目標物之HFTB為68 GC面積%，二甲氧基甲烷為31 GC面積%。以同樣之方式對此時蒸餾釜中之液體進行分析，結果，HFTB為68 GC面積%，二甲氧基甲烷為31 GC面積%。該等組成至餾出結束為止未發生變化，無法獲得高純度之HFTB。

[比較例5]

將藉由製備例1而製備之製備混合物1(220g)移至具備聚四氟乙烯被覆攪拌子、溫度計、滴液漏斗之300mL之四口玻璃燒瓶中，以內溫不超過30℃之方式滴加0.2質量%氫氧化鈣水溶液[Ca(OH)₂：13.3g(0.24莫耳)]，滴液結束後攪拌30分鐘。將該反應液加熱至50℃，緩慢地進行減壓至2kPa，將THF及水蒸餾去除。對於蒸餾去除後之殘渣，於試驗例1中以下述方式進行TG-MS分析，但未觀察到MS檢出及重量減少。由此推測，未形成二(1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁氧基)鈣。

[試驗例1]HFTB金屬鹽之熱分解溫度之測定(TG-MS測定)

使用Rigaku製之TG-DTA-PIMS410/S，於氮氣流下，使試樣以5℃/分鐘自20℃升溫至200℃。利用質量分析計對升溫過程中自試樣排出之氣體進行分析，求出於HFTB確認到作為特徵性m/z值之147、113及63時之溫度作為熱分解溫度。此處，作為試樣，使用藉由實施例1、實施例3及實施例4而獲得之1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁氧基鉀(純度73%)、1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁氧基鈉(純度68%)及1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁氧基鋰(純度83%)、及藉由比較例5而獲得之殘渣。將該等結果示於表1。

自表1可知，藉由實施例1、實施例3及實施例4而獲得之1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁氧基鉀、1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁氧基鈉及1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁氧基鋰之熱分解溫度均高於HFTB之沸點(62℃)，而對於熱之穩定性優異。可知，其中，1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁氧基鉀及1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁氧基鈉對於熱之穩定性尤為優異。

Claims

一種製造式(1)所表示之1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁醇之方法，其特徵在於：至少包括以下第1步驟至第3步驟；第1步驟：使至少包含式(1)所表示之1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁醇、與選自由二乙醚、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、二乙氧基甲烷及二甲氧基甲烷所組成之群中之1種以上醚系溶劑的第一混合物與鹼金屬鹼接觸，而獲得至少包含1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁氧基鹼金屬鹽及該醚系溶劑之第二混合物之步驟；第2步驟：自藉由第1步驟而獲得之第二混合物將上述醚系溶劑分離之步驟；及第3步驟：使第2步驟後之第二混合物與酸接觸而獲得式(1)所表示之1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁醇之步驟。
如請求項1之方法，其中1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁氧基鹼金屬鹽係通式(3)所表示之化合物； (式中，Y表示鹼金屬原子)。
如請求項2之方法，其中通式(3)中之Y為鋰原子、鈉原子或鉀原子。
如請求項2或3之方法，其中通式(3)中之Y為鈉原子或鉀原子。
如請求項1之方法，其中上述鹼金屬鹼為選自由鹼金屬氫氧化物、鹼金屬氫化物及鹼金屬碳酸鹽所組成之群中之1種以上。
如請求項5之方法，其中上述鹼金屬鹼為選自由氫氧化鋰、氫氧化鈉及氫氧化鉀所組成之群中之1種以上。
如請求項5或6之方法，其中上述鹼金屬鹼為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
如請求項1至3中任一項之方法，其中上述第2步驟後之第二混合物中所包含之醚系溶劑之殘留量相對於1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁氧基鹼金屬鹽為5質量%以下。
如請求項1至3中任一項之方法，其中上述第2步驟係藉由於10℃以上且50℃以下之溫度下之第二混合物之蒸餾而進行。
如請求項1至3中任一項之方法，其中上述第2步驟係藉由於1kPa以上且5kPa以下之壓力下之第二混合物之蒸餾而進行。
如請求項1至3中任一項之方法，其中於上述第3步驟中所使用之酸為通式(4)所表示之羧酸、或選自由鹽酸、硫酸、硝酸及磷酸所組成之群中之1種以上無機酸；[化9]R¹COOH (4)(式中，R¹表示氫原子或碳數1~6之環狀、直鏈狀或支鏈狀之烴基)。
如請求項11之方法，其中R¹為甲基。
如請求項1至3中任一項之方法，其中進而對藉由第3步驟而獲得之1,1,1,3,3,3-六氟-三級丁醇進行精製。
如請求項1至3中任一項之方法，其中作為上述第一混合物，使用藉由如下方式而獲得之反應混合物，即，於上述醚系溶劑存在下，使1,1,1,3,3,3-六氟丙酮與鹵化甲基鎂或甲基鋰發生反應而獲得反應溶液，繼而，使該反應溶液與酸接觸而獲得反應混合物。